Valoración conductimétrica de una mezcla de ácido fuerte y ácido débil

INTRODUCCIÓN

En la presente introducción daremos a conocer la valoración conductimétrica de una mezcla de ácido fuerte y ácido débil, para lo cual tenemos que tener claro los conceptos para poder comprender el siguiente practico.

La conductimetría es un método analítico basado en la conducción eléctrica de los iones en solución, que se utiliza para medir la molaridad de una disolución, determinada por su carga iónica, o salina, de gran movilidad entre dos puntos de diferente potencial. La conductividad eléctrica es un fenómeno de transporte en el cual la carga eléctrica (en forma de electrones o iones) se mueve a través de un sistema.

Si hablamos de la conductancia es una medida de la corriente que resulta de la aplicación de una fuerza eléctrica dada y depende directamente del número de partículas cargadas en la solución.La fracción de corriente eléctrica transportada por cada especie depende de; Su concentración relativa, y su movilidad en el medio.

La aplicación de medios de conductancias directas es limitada siendo este modo una propiedad selectiva.

En titulaciones conductimetricas se emplea mediciones de conductancia para detectar el punto final de la valoración. Una de las ventajas del punto final conductimétrico es su aplicación en; valoraciones de soluciones muy diluidas y la reacción es relativamente incompleta.

Obviamente que tiene limitaciones esta técnica, una de ella es que es menos precisa y satisfactoria a medida que aumenta la concentración total del electrolito.

OBJETIVOS

1. Uno de los puntos más importantes dentro de los objetivos a realizar en el siguiente laboratorio es el aprender el buen uso, cuidado y calibración del instrumento de trabajo importante para la determinación de la conductometría. El instrumento a utilizar es el llamado conductímetro.

2. Otro punto a destacar, y que tiene gran relevancia es la determinación conductométrica del punto final en la valoración de una mezcla de un ácido fuerte y un ácido débil. La cual debe ser exacta para obtener una valoración conductométrica acorde a los valores a obtener.

PARTE EXPERIMENTAL

Materiales y reactivos.

• Bureta de 25 mL• Pipetavolumétrica de 10 mL• Matraz aforado de 50 mL• Vaso precipitado de 100 mL• Conductímetro• Agitador magnético• Barra magnética• Soporte universal• Mariposa (pinza para buretas)• Pizeta• Propipeta• Solución de NaOH 0.1 N, previamente valorada• Muestra Problema

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Se midió exactamente 10 mL de la solución problema (nº5) con una pipeta volumétrica en el cual se trasvasijo en un matraz de aforo, diluyendo hasta llegar a los 50 mL. Luego se vertió en un vaso de 100 mL.

Posteriormente se instalo el vaso sobre el agitador magnético y se colocó la respectiva celda de conductividad de modo que quedó totalmente sumergida. Se Ajustó la velocidad de la agitación de forma tal que no produjese turbulencias, ósea con una agitación suave.

Luego de encender el equipo se esperó a que se estabilizara.

Dentro del trabajo realizado se tabuló el volumen en mL vs Conductancia Corregida, después de haber valorado con NaOH, en este caso se adiciono alícuotas de 0.5 mL, hasta completar 10-12 mL agregados.

Posteriormente de haber hecho la primera valoración se retiró la celda y se lavó los electrodos, para terminar con una segunda valoración, pero con una nueva alícuota con incrementos de0.1 mL de valorante (NaOH).

Según lo obtenido también se tabuló: Volumen, Conductancia leída, Conductancia corregida.

RESULTADOS

Tabla de Volumen agregado, Conductancia leída, Conductancia corregida

|Volumen NaOH (mL)|Conductancia medida |Conductancia corregida |Volumen NaOH (mL)|Conductancia medida |Conductancia corregida || |(μS) |(μS) | |(μS) |(μS) ||0 |1422 |3128,4 |6,1 |510 |1122 ||0,1 |1370 |3014 |6,2 |517 |1137,4 |

|0,2 |1363 |2998,6 |6,3 |522 |1148,4 ||0,3 |1338 |2943,6 |6,4 |528|1161,6 ||0,4 |1322 |2908,4 |6,5 |534 |1174,8 ||0,5 |1262 |2776,4 |6,6 |537 |1181,4 ||0,6 |1232 |2710,4 |6,7 |540 |1188 ||0,7 |1204 |2648,8 |6,8 |545 |1199 ||0,8 |1175 |2585 |6,9 |551 |1212,2 ||0,9 |1143 |2514,6 |7 |594 |1306,8 ||1 |1094 |2406,8 |7,1 |603 |1326,6 ||1,1 |1029 |2263,8 |7,2 |624 |1372,8 ||1,2 |1015 |2233 |7,3 |665 |1463 ||1,3 |1008 |2217,6 |7,4 |685 |1507 ||1,4 |969 |2131,8 |7,5 |704 |1548,8 ||1,5 |936 |2059,2 |7,6 |753 |1656,6 ||1,6 |920 |2024 |7,7 |802 |1764,4 ||1,7 |895 |1969 |7,8 |835 |1837 ||1,8 |884 |1944,8 |7,9 |853 |1876,6 ||1,9 |851 |1872,2 |8 |933 |2052,6 ||2 |840 |1848 |8,1|961 |2114,2 ||2,1 |832 |1830,4 |8,2 |990 |2178 ||2,2 |761 |1674,2 |8,3 |1020 |2244 ||2,3 |731 |1608,2 |8,4 |1060 |2332 ||2,4 |715 |1573 |8,5 |1088 |2393,6 ||2,5 |675 |1485 |8,6 |1101 |2422,2 ||2,6 |652 |1434,4 |8,7 |1110 |2442 ||2,7 |623 |1370,6 |8,8 |1127 |2479,4 ||2,8 |601 |1322,2 |8,9 |1137 |2501,4 ||2,9 |586 |1289,2 |9 |1143 |2514,6 ||3 |550 |1210 |9.1 |1205 |2651 ||3,1 |525 |1155 |9.2 |1214 |2670,8 ||3,2 |520 |1144 |9.3 |1228 |2701,6 ||3,3 |498 |1095,6 |9.4 |1232 |2710,4 ||3,4 |486 |1069,2 |9.5 |1239 |2725,8 ||3,5 |461 |1014,2 |9.6 |1251 |2752,2 ||3,6 |450 |990 |9.7 |1256 |2763,2 ||3,7 |444 |976,8|9.8 |1269 |2791,8 ||3,8 |439 |965,8 |9.9 |1280 |2816 ||3,9 |433 |952,6 |10 |1294 |2846,8 ||4 |432 |950,4 |10,1 |1296 |2851,2 ||Volumen NaOH (mL)|Conductancia medida |Conductancia corregida |Volumen NaOH (mL)|Conductancia medida |Conductancia corregida || |(μS) |(μS) | |(μS) |(μS) ||4,1 |431 |948,2 |10,2 |1300 |2860 ||4,2 |425 |935 |10,3 |1314 |2890,8 ||4,3 |420 |924 |10,4 |1355 |2981 ||4,4 |425 |935 |10,5 |1383 |3042,6 ||4,5 |431 |948,2 |10,6 |1385 |3047 ||4,6 |439 |965,8 |10,7 |1433 |3152,6 ||4,7 |442 |972,4 |10,8 |1452 |3194,4 ||4,8 |447 |983,4 |10,9 |1472 |3238,4 |

|4,9 |451 |992,2 |11 |1509 |3319,8 ||5 |454 |998,8 |11,1 |1537 |3381,4 ||5,1 |456 |1003,2 |11,2 |1545 |3399 ||5,2 |461|1014,2 |11,3 |1564 |3440,8 ||5,3 |469 |1031,8 |11,4 |1605 |3531 ||5,4 |476 |1047,2 |11,5 |1642 |3612,4 ||5,5 |478 |1051,6 |11,6 |1680 |3696 ||5,6 |483 |1062,6 |11,7 |1689 |3715,8 ||5,7 |489 |1075,8 |11,8 |1730 |3806 ||5,8 |491 |1080,2 |11,9 |1754 |3858,8 ||5,9 |498 |1095,6 |12 |1800 |3960 ||6 |501 |1102,2 | | | |

Tabla Volumen agregado, Conductancia leída, Conductancia corregida

|Volumen NaOH |Conductancia medida (μS) |Conductancia corregida ||(mL) | |(μS) ||0 |1407 |3095,4 ||0,5 |1259 |2769,8 ||1 |1094 |2406,8 ||1,5 |967 |2127,4 ||2 |836 |1839,2 ||2,5 |708 |1557,6 ||3 |571 |1256,2 ||3,5 |479 |1053,8 ||4 |441 |970,2 ||4,5 |627 |1379,4 ||5 |683 |1502,6 ||5,5 |778 |1711,6 ||6|854 |1878,8 ||6,5 |876 |1927,2 ||7 |919 |2021,8 ||7,5 |1073 |2360,6 ||8 |1118 |2459,6 ||8,5 |1161 |2554,2 ||9 |1208 |2657,6 ||9,5 |1253 |2756,6 ||10 |1297 |2853,4 ||10,5 |1378 |3031,6 ||11 |1513 |3328,6 ||11,5 |1634 |3594,8 ||12 |1781 |3918,2 |

Grafico Nº1 Conductancia corregida v/s Volumen agregado NaOH

Aquí se puede observar el grafico de conductancia corregida V/S volumen de NaOH en el cual se observa un solo punto, que es el punto de equivalencia y que corresponde al valor en la coordenada del eje X, cuyo valor es 3,9950 (mL) y correspondiente al eje Y, es 967,6216 (μS).

Hay que recordar que el volumen agregado de NaOH es de intervalos de 0,5 mL hasta completar un volumen final de 12 mL respectivamente.

Grafico Nº2 Conductancia corregida v/s Volumen agregado NaOH

En el siguiente grafico se muestra también la conductancia corregida V/S volumen agregado de NaOH, pero este tiene una diferencia en cuanto al grafico anterior, y es que se observo dos puntos importantes, lo que nos indica que estamos en presencia de una valoración de una base fuerte y una mezcla de un acido débil y acido fuerte.

Bueno, los puntos observados corresponden a los puntos de equivalencia el primero que corresponde al eje X es; 3,9801 (mL) y correspondiente al eje Y; 953,1777 (μS).

El segundo punto de equivalencia se observa en el eje X en; 6,8955 (mL) y en el eje Y es; 1216,7790 (μS).

Hay que recordar que el volumen agregado de NaOH en este grafico es de intervalos de 0,1 mL hasta completar un volumen final de 12 mL respectivamente.

CONCLUSIÓN

Podemos concluiren el siguiente práctico damos a conocer una serie de resultados obtenidos los cuales fueron analizados y calculados en base a lo obtenido en el experimento.

Los datos que se obtuvieron están ordenados y tabulados con sus respectivos gráficos para así poder entender el comportamiento conductimetrico entre una base fuerte y la mezcla de un acido fuerte y débil previamente indicado (muestra problema)

Con esto dejamos en claro que el comportamiento que se obtuvo esta dentro de los parámetros requeridos por los textos observados, en el cual se da a conocer diferentes gráficos que en comparación a lo que se obtuvo, nos deja conformes.

DISCUSION

Dentro de los valores tabulados en la valoración de NaOH 0,1 N, donde el agregado fue cada 0,5 mL a la solución de la muestra problema, y su respectiva conductancia nos deja en duda el hecho de que no se observó respectivamente los dos puntos de equivalencia.

En el grafico (1) se puede observar claramente la presencia de un punto. Esto puede ocurrir por el hecho de que el agregado era de 0,5 mL y por tanto no se apreció el segundo punto.

Pero una forma de poder visualizar el segundo punto fue el hecho de repetir el

experimento pero con un agregado de 0,1 mL.

Otro caso sería que el agregado en algunos casos podría haber sido inexacto, por tanto la aplicación seria netamente un error involuntario.

En el caso de los datos tabulados y el grafico (2) confeccionado, nos da a pensar que corresponde a una valoración de una base fuerte versus la mezcla de acido y base débiles, ya que se puede observar claramente dos puntos de equivalencia.

Además se calculo la molaridad de las especies involucrada, las cuales se obtuvieron a partir del punto de equivalencia (punto el cual se hace interceptar con el eje X donde se encuentra el volumen agregado de NaOH) teniendo en cuenta que la recta cambia de dirección en el grafico.

BIBLIOGRAFIA

1. Skoog, D. A., West. D. M., Holler. F., Crouch S. “Fundamentos de QuímicaAnalítica”; 8ª Edición, Editorial Thomson, 2005.

2. es.wikipedia.org/wiki/Conductimetría.

3. Universidad Andrés Bello, Manual de Laboratorio para Química Analítica eInstrumental. 2006.